남극 호수 박테리아에서 항냉동 단백질 활성을 입증하다

항냉동 단백질(AFPs)은 얼음 결정 구조를 변화시키고 얼음의 재결정화를 억제할 수 있는 구조적으로 다양한 단백질군이다. AFP는 어류와 곤충에서 잘 특징화되어 있지만, 오늘날까지 AFP 활성을 가진 박테리아 종은 매우 적다. 2000년 동안 동부 남극의 베스트폴드 힐스와 라르세만 힐스에 있는 38개의 담수에서 고염호수에 이르는 호수를 샘플링하여 AFP를 조사했다. 866개의 박테리아 분리가 배양되었다. 남극에서 고처리량 분석을 위해 설계된 새로운 AFP 분석법은 187개 배양물에서 잠재적인 활성을 입증하였다. 잠재적인 양성 분리에 대한 후속 분석에서 19개 분리가 중요한 재결정화 억제(RI) 활성을 보였다. 19개의 RI 활성 분리는 ARDRA(증폭된 rDNA 제한 분석)와 16S rDNA 염기서열 분석을 사용하여 특징지어졌다. 이들은 알파- 및 감마-프로테오박테리아의 속에 속하며, 감마 분열의 속이 우세하다. 19개의 AFP 활성 분리는 4개의 물리화학적으로 다양한 호수에서 분리되었다. 에이스 호수와 오벌 호수는 모두 메로믹틱한 호수로, 각각 특성화된 화학적으로 층화된 수기둥을 가지고 있다. 펜던 호수는 두 개의 메로믹틱 호수와 다른 화학적 성질을 가진 염수 호수였다. 트리플 호수는 용해된 유기 탄소와 무기 영양소가 풍부한 고염호수이다. AFP 활성 분리가 분리된 환경은 remarkably diverse 하다. 그러므로 베스트폴드 힐스 호수의 미생물에서 기능적인 AFP 활성을 획득하게 된 진화적 원인을 설명하고, 이러한 유기체에서 항냉동제가 어떤 역할을 하는지 알아보는 것이 흥미로울 것이다.